虚拟主销、汽车悬架和汽车的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种虚拟主销、汽车悬架和汽车。

背景技术：

主销用于连接汽车悬架的转向节和摆臂，主销内倾，以防止汽车行驶和刹车跑偏，并且车轮转向后回转时，以主销为中心回转，这样汽车本身的重力有使转向车轮回复到原来中间位置的效应，因而方向盘复位容易。

现有的主销强度低，仅适应于低吨位车辆，并且在汽车转向过程中，现有铰链转向回正能力差，不能实现车辆灵活转向。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本发明提供一种虚拟主销，该虚拟主销包括：

转向节，转向节包括上摆臂连接部和下摆臂连接部；

连接销，连接销将上摆臂安装于上摆臂连接部，连接销将下摆臂安装于下摆臂连接部；

其中，两个连接销相对安装；两个连接销的轴线重合，轴线具有主销偏角。

进一步地，连接销包括转向节连接部和摆臂连接部；

转向节连接部的末端设置有螺纹部和开口销安装孔；

摆臂连接部开设有销轴孔。

进一步地，转向节的上摆臂连接部和下摆臂连接部均开设有连接销安装孔，连接销的转向节连接部通过同轴设置的第一轴承和第二轴承安装于连接销安装孔。

进一步地，转向节连接部的螺纹部安装六角开口螺母进行固定，开口销安装孔安装开口销以固定六角开口螺母。

进一步地，连接销安装孔包括入口端和出口端，在入口端和出口端处，连接销与连接销安装孔之间均设置有用以密封轴承的油封环。

进一步地，油封环包括：

内环部，内环部与连接销抵接；

外环部，外环部与连接销安装孔的内壁面抵接；和

连接部，连接部连接所述内环部和外环部；

其中，内环部与外环部之间存在中空环。

进一步地，出口端处的连接销与油封环之间还设置有垫圈。

进一步地，垫圈包括：

套筒部，套筒部套设于连接销的外表面；和

端板部，端板部沿套筒部的径向延伸。

进一步地，上摆臂和下摆臂均设置有相对开设的销轴端孔；

销轴中部穿过连接销的摆臂连接部的销轴孔，销轴的两端通过第三轴承安装于销轴端孔。

进一步地，销轴端孔与摆臂连接部相对的一端设置有油封环和油封垫圈，另一端设置有限位端盖或者堵盖。

进一步地，限位端盖和堵盖均安装有油脂嘴。

进一步地，限位端盖与销轴端孔螺纹连接，并通过螺栓和弹簧垫圈防松。

本发明的实施例还提供了一种汽车悬架，该汽车悬架包括上述的虚拟主销。

本发明的实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述的汽车悬架。

由以上技术方案可知，本发明的主销是虚拟的，两个相对的连接销的轴线代替主销，连接销的强度高，因而虚拟主销的强度高，可适应于4.5吨以上悬架使用，并且该虚拟主销存在主销偏角，车辆转向时易于回正。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明实施例的虚拟主销结构示意图。

图2为本发明实施例的图1中a部结构示意图。

图3为本发明实施例的图1中b部结构示意图。

图4为本发明实施例的图2中转向节局部示意图。

图5为本发明实施例的上摆臂与连接销的连接示意图。

图6为本发明实施例的图5中c向结构示意图。

图7为本发明实施例的下摆臂与连接销的连接示意图。

图8为本发明实施例的图7中d向结构示意图。

图9为本发明实施例的油封环结构示意图。

图10为本发明实施例的垫圈结构示意图。

图11为本发明实施例的连接销结构示意图。

图12为本发明实施例的连接销主视图。

图13为本发明实施例的图12中e向示意图。

其中：

1-转向节、2-连接销、3-上摆臂、4-下摆臂、α-主销偏角、5a-第一轴承、5b-第二轴承、6-油封环、6a-第一油封环、6b-第二油封环、7-垫圈、8-六角开口螺母、9-销轴、10-第三轴承、11-限位端盖、12-堵盖、13-油脂嘴、14-螺栓、15-弹簧垫圈、16-楔形锁销；

101-上摆臂连接部、102-下摆臂连接部、103-连接销安装孔；

103a-入口端、103b-出口端、103c-第一密封段、103d-第一轴承安装段、103e-第一缩颈段、103f-第二缩颈段、103g-第二轴承安装段、103h-第二密封段；

21-转向节连接部、22-摆臂连接部、23-凸台；

211-螺纹部、212-开口销安装孔、213-第一连接部、214-第二连接部、215-第三连接部、216-第四连接部；

221-销轴孔、222-楔形锁销安装孔；

301-销轴端孔、302-连接段、303-油封垫圈；

601-内环部、602-外环部、603-连接部；

701-套筒部、702-端板部；

901-楔形锁销安装槽；

11a-凹槽、11b-螺栓孔。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

为了解决现有技术中对主销强度低、转向回正能力差的技术问题，如图1-4所示，本发明的实施例提供了一种虚拟主销。该虚拟主销包括：

转向节1，转向节1包括上摆臂连接部101和下摆臂连接部102；

连接销2，连接销2将上摆臂3安装于上摆臂连接部101，连接销2将下摆臂4安装于下摆臂连接部102；

其中，两个连接销2相对安装；两个连接销2的轴线重合，轴线具有主销偏角α。

连接销2将摆臂(上摆臂3和下摆臂4)安装于转向节1，并且两个连接销2相对安装，并且两个连接销2的轴线重合，该重合的轴线即为虚拟主销，当车辆转向时，绕该虚拟主销转动，该虚拟主销具有主销偏角，该主销偏角使得车辆转向时易于回正，并且该处虚拟主销代替主销，也就是两个相对的连接销2的轴线代替主销，车辆转向时并不需要真正的主销进行力的传递，连接销2的强度高，因而该虚拟主销强度高，不易失效，并且虚拟主销并不占据实际的空间，因而占用体积小，有利于其它零部件的排布。

现有技术中主销强度低，仅适应于低吨位车辆，并且在汽车转向过程中，现有铰链转向回正能力差，不能实现车辆灵活转向。本申请中主销是虚拟的，两个相对的连接销2的轴线代替主销，连接销2的强度高，因而虚拟主销的强度高，可适应于4.5吨以上悬架使用，并且该虚拟主销存在主销偏角，车辆转向时易于回正。

具体地，如图5-8所示，连接销2包括转向节连接部21和摆臂连接部22。连接销2为一体式结构，因而连接销2的强度高，并且连接销2包括转向节连接部21和摆臂连接部22，转向节连接部21和摆臂连接部22的轴线垂直，也就是转向节连接部21和摆臂连接部22的延伸方向是相互垂直的。优选地，该转向节连接部21和摆臂连接部22之间设置有突出的凸台23，该凸台23一方面对转向节连接部21和摆臂连接部22进行连接，另一方面凸台23对两部分安装时进行限位，起限位凸台的作用。

转向节连接部21的末端设置有螺纹部211和开口销安装孔212，用以将连接销2连接于转向节1；摆臂连接部22开设有销轴孔221，用以将连接销2与上摆臂3或者下摆臂4相连。

具体地，如图4所示，转向节1的上摆臂连接部101和下摆臂连接部102均开设有连接销安装孔103，连接销2的转向节连接部21通过同轴设置的第一轴承5a和第二轴承5b安装于连接销安装孔103。更为具体地，该转向节连接部21为变径轴，该变径轴通过第一轴承5a和第二轴承5b安装于转向节1的连接销安装孔103，该第一轴承5a和第二轴承5b优选采用圆锥滚子轴承，由于轴承的存在，使得连接销2能相对于转向节1顺畅的转动，因而当车辆转向时，摆臂和转向节1之间的转动顺畅，使得车辆转向和回正时更加灵活。

连接销2的转向节连接部21的螺纹部211，螺纹部211安装六角开口螺母8，六角开口螺母8对转向节连接部21的位置进行固定，进而将转向节1与连接销2的位置固定，并且螺纹部211的末端有开口销安装孔212，该开口销安装孔212安装开口销以固定六角开口螺母8。具体地，六角开口螺母8设置有开口，安装完成后该六角开口螺母8的开口与开口销安装孔212对中，开口销穿过六角开口螺母8的开口和开口销安装孔212后，进行弯折，进而将六角开口螺母8的位置固定。

连接销安装孔103包括入口端103a和出口端103b，在入口端103a和出口端103b处，连接销2与连接销安装孔103之间均设置有用以密封第一轴承5a和第二轴承5b的油封环6。可以理解的是，该处入口端103a和出口端103b是相对于连接销2安装时的方向而言的，连接销2安装时从入口端103a进入该连接销安装孔103，之后从出口端103b伸出，由于使用第一轴承5a和第二轴承5b实现连接销2与转向节1的相对转动，因而当连接销2相对转向节1转动时，需要对第一轴承5a和第二轴承5b进行润滑，也就是第一轴承5a和第二轴承5b周围的连接销2与连接销安装孔103之间的空间内充满润滑油，油封环6位于连接销2与连接销安装孔103之间，起到了对连接销安装孔103内部进行密封的作用。

可选地，如图9所示，该油封环6包括：

内环部601，内环部601与连接销2抵接，也就是内环部601沿连接销2的轴线方向延伸，并且内环部601紧贴连接销2的壁面，实现内环部601与连接销2之间不存在间隙；

外环部602，外环部602与连接销安装孔103的内壁面抵接，外环部602沿连接销2的轴线方向延伸，并且外环部602紧贴连接销安装孔103的壁面，实现外环部602与连接销安装孔103之间不存在间隙；

连接部603，连接部603连接内环部601和外环部602，连接部603此处起连接的作用；

其中，内环部601与外环部602之间存在中空环603，也就是连接部603为单层，使得连接部603相对的一侧为中空结构。并且可以理解的是，入口端103a和出口端103b处的油封环6的中空环603是相对安装，也就是两个油封环6的中空环603是相对的，并且均朝向连接销安装孔103的内侧，一方面，油封环6的中空环603可容纳润滑油，另一方面，油封环6在外力作用下可进行小范围的变形，中空环603朝向连接销安装孔103的内侧，使得变形时油封环6的中空环603内部的油脂进入连接销安装孔103内部，进一步对轴承进行润滑。

出口端103b处的连接销2与油封环6之间还设置有垫圈7，该垫圈一方面对连接销2与油封环6之间进行密封，另一方面，该垫圈7是可拆卸的，当需要对连接销安装孔103进行补充润滑油时，只需要将垫圈7取下补充即可，补充完成后将垫圈7安装即可，由于垫圈7采用弹性材质，因而垫圈7可重复使用，即重复拆卸和安装。

上述的油封环6由于安装位置的不同，其尺寸随安装位置而变化，具体到示例中，如附图中所示，入口端103a处安装的是第一油封环6a，出口端103b处安装的是第二油封环6b，并且第一油封环6a的内外径均大于第二油封环6b的内外径。

具体地，如图10所示，垫圈7包括：

套筒部701，所述套筒部701套设于所述连接销2的外表面；和

端板部702，所述端板部702沿所述套筒部701的径向延伸。

本申请的实施例中，上摆臂3和下摆臂4均设置有相对开设的销轴端孔301；销轴9中部穿过连接销2的摆臂连接部22的销轴孔221，销轴9的两端通过第三轴承10安装于销轴端孔301。可以理解的是，上摆臂3和下摆臂4均设置有叉状端头，也就是端头包括相对的两个连接段302，该连接段302相对的开设有销轴端孔301，销轴9依次穿过销轴端孔301和连接销2的销轴孔221，实现将摆臂和连接销2相连。

在车辆转向过程中，由于转向节需要相对虚拟主销转动实现转向，因而连接销2与转向节之间需要有相对转动，并且该转动以连接销2的轴线为转轴，实现车辆的转向。

进一步地，销轴端孔301与摆臂连接部22相对的一端设置有油封环6和油封垫圈303，另一端设置有限位端盖11或者堵盖12。销轴端孔301包括靠近摆臂连接部22的一端和远离摆臂连接部22的一端，在靠近摆臂连接部22的一端，销轴端孔301与摆臂连接部22之间设置有油封垫圈303和油封环6，油封垫圈303和油封环6对销轴端孔301进行密封，由于包括两个相对的销轴端孔301，因而其中一个销轴端孔301的另一端安装限位端盖11，另一个销轴端孔301的另一端安装堵盖12，其中限位端盖11对销轴9进行限位，而堵盖12则用于安装完成后对销轴端孔301进行封堵，限位端盖11、堵盖12、油封垫圈303和油封环6配合，实现对销轴端孔301的密封。

可选地，为实现摆臂连接部22的定位，在两个相对设置的销轴端孔301中的一个销轴端孔301可以仅设置油封环6，而省去油封垫圈303则可避让出摆臂连接部22的定位台的安装空间，实现摆臂连接部22的定位和安装。

限位端盖11和堵盖12均安装有油脂嘴13。具体地，均开设有油脂嘴安装孔，油脂嘴13安装于油脂嘴安装孔内，用于向销轴端孔301内部的第三轴承10补充油脂进行润滑，可选地，该油脂嘴13可通过螺纹可拆卸地安装于油脂嘴安装孔。

可选地，限位端盖11与销轴端孔301螺纹连接，并通过螺栓14和弹簧垫圈15防松。具体地，限位端盖11与销轴端孔301通过螺纹可拆卸连接，由于限位端盖11在安装销轴9的过程中具有限位的作用，因而其位置必须是固定的，螺栓14与弹簧垫圈15配合，限位端盖11沿径向开设有凹槽11a和螺栓孔11b，螺栓孔11b穿过该凹槽11a，螺栓14安装于螺栓孔11b，也就是安装完成后螺栓14贯穿凹槽11a，弹簧垫圈15位于螺栓14与限位端盖11之间，对螺栓14起防松的作用，而由于螺栓14贯穿凹槽11a，因而当螺栓14预紧力增加时，凹槽11a的高度减小，对限位端盖11的螺纹产生更大的预紧力，因而限位端盖11的螺纹的螺距改变，防止限位端盖11产生松动，这是个螺纹机械自锁的装置，通过螺栓的顶力，产生螺牙距的变化，进而防松；并且进一步可选地，堵盖12与销轴端孔301可以螺纹连接，也可以是过盈配合连接，这时候堵盖12可以采用具有弹性的材质，即堵盖12本身可进行变形，当堵盖12安装于销轴端孔301时，堵盖12发生变形，将销轴端孔301堵死，实现对销轴端孔301的密封。

上述实施例中提到的连接销2为一体式，如图11-13所示，包括转向节连接部21和摆臂连接部22，其中转向节连接部21为变径轴。连接销2为一体式结构，因而连接销2的强度高，并且连接销2包括转向节连接部21和摆臂连接部22，转向节连接部21和摆臂连接部22的轴线垂直，也就是转向节连接部21和摆臂连接部22的延伸方向相互垂直。优选地，该转向节连接部21和摆臂连接部22之间设置有突出的凸台23，该凸台23一方面对转向节连接部21和摆臂连接部22进行连接，另一方面凸台23对两部分安装时进行限位，起限位凸台的作用。

转向节连接部21的末端设置有螺纹部211和开口销安装孔212，用以将连接销2连接于转向节1；摆臂连接部22开设有销轴孔221，用以将连接销2与上摆臂3或者下摆臂4相连。

具体地，转向节连接部21自凸台23至螺纹部211之间包括直径依次减小的第一连接部213、第二连接部214、第三连接部215和第四连接部216；

其中，第一连接部213的直径大于第三连接部215的直径，第二连接部214为圆锥段，一端直径与第一连接部213的直径相同，另一端直径与第三连接部215的直径相同，并且第二连接部214作为过渡段连接第一连接部213和第三连接部215；第三连接部215的直径大于螺纹部211的直径，第四连接部216过渡连接第三连接部215和螺纹部211。

在使用时，第一连接部213和第三连接部215分别用于安装第一轴承5a和第二轴承5b，该两处的第一轴承5a和第二轴承5b的内外直径均不同，并且优选地，第一轴承5a和第二轴承5b选择圆锥滚子轴承，该圆锥滚子轴承承重能力强，并且在车辆转向和回向时操作灵活。

连接销安装孔103为阶梯孔，该阶梯孔与连接销2的转向节连接部21的变径轴相匹配，该阶梯孔具体包括：

第一密封段103c，位于连接销安装孔103的入口端103a处，用于安装油封环6，第一密封段103c的内壁面与密封圈6的外壁面相抵接，具体为油封环6的外环部602；

第一轴承安装段103d，用于安装第一轴承5a；

第一缩颈段103e和第二缩颈段103f，该缩颈段用于存储润滑第一轴承5a和第二轴承5b的润滑油；

第二轴承安装段103g，用于安装第二轴承5b；

第二密封段103h,位于连接销安装孔103的出口端103b处，用于安装油封环6和垫圈7；

其中，第一轴承安装段103d的内直径大于第二轴承安装段103g的内直径，第一缩颈段103e和第二轴承安装段103g的内直径均大于第二缩颈段103f的内直径。

连接销2的摆臂连接部22为一段圆柱，该摆臂连接部22沿轴向开设有销轴孔221，用于安装销轴9。并且，销轴9与销轴孔221之间设置有楔形锁销16，防止销轴9沿自身轴线旋转，使得连接销2与销轴9之间没有相对转动，因而连接销2实现将转向节与摆臂相连。具体地，连接销2的摆臂连接部22开设有楔形锁销安装孔222，楔形锁销安装孔222位于摆臂连接部22的侧壁的边缘并沿摆臂连接部22的径向延伸，并且该楔形锁销安装孔222与销轴孔221相连通，销轴9的外壁面开设有楔形锁销安装槽901，为楔形锁销16提供安装平面，因而楔形锁销16安装于该楔形锁销安装槽901和楔形锁销安装孔222内，楔形锁销16位于楔形锁销安装孔222内，并且楔形锁销16的平面与楔形锁销安装槽901的安装平面相抵接，使得销轴9不能沿自身轴线旋转，因而使用时转向节1相对摆臂转动，实现车辆的转向。

本申请的实施例还提供了一种汽车悬架，该汽车悬架包括：

转向节1，转向节1包括上摆臂连接部101和下摆臂连接部102；

上摆臂3，上摆臂3通过上述的连接销2安装于转向节1的上摆臂连接部101，和

下摆臂4，下摆臂4通过上述的连接销2安装于转向节1的下摆臂连接部102；

其中，该连接销2通过第一轴承5a和第二轴承5b与转向节1相连，该连接销2通过第三轴承10与上摆臂3或者下摆臂4相连，两个连接销2相对安装，该两个连接销2的轴线重合，该轴线即为虚拟主销。

该连接销2形成的虚拟主销占用空间小，并且使用轴承实现摆臂与转向节1的相对转动，连接销2承重能力强，使得该虚拟主销可以适应于4.5以上悬架使用，并且轴承的转动性能好，使得车辆回转灵活。

本申请的实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述的汽车悬架，该汽车悬架左右对称布置。该悬架灵活性好，易于回转，并且承重能力强。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。